Question

（1）燃料電池具有廣闊的發(fā)展前途，請說出其優(yōu)點

 

（任答一點）．以甲醇燃料電池為例，在KOH為電解質(zhì)溶液的堿性電池中，負(fù)極反應(yīng)式為

 

．
（2）工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（l）△H₁=-116kJ?mol^-1
又知：CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H₄=-286kJ?mol^-1
則表示甲醇的燃燒熱△H=

 

．

Answer 1

考點：有關(guān)反應(yīng)熱的計算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高；堿性燃料電池中，甲醇在負(fù)極失電子生成碳酸根離子和水；
（2）根據(jù)蓋斯定律和題中熱化學(xué)方程式寫出甲醇完全燃燒生成二氧化碳的熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）與普通電池相比，燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高；堿性燃料電池中，甲醇在負(fù)極失電子生成碳酸根離子和水，其電極反應(yīng)為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（2）已知：①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（l）△H₁=-116kJ?mol^-1
②CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ?mol^-1
③H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ?mol^-1
④H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H₄=-286kJ?mol^-1
則根據(jù)蓋斯定律得：②-①+2×④為CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-283-（-116）+（-286）×2=-739kJ?mol^-1；
故答案為：739kJ?mol^-1．

點評：本題考查了燃料電池的電極方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用和反應(yīng)熱的計算，題目難度不大，側(cè)重于對基礎(chǔ)知識應(yīng)用的考查．